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黑曲霉固体培养在滇橄榄果渣中生产水解酶及其应用




应 用 科技

固体 发 哮培 养

当前

,

虽 然 大 部 分 的生 物技 术

料 工 业 部 门得 到 应 醛 酸酶类也 已 经 得
果 汁加 工 中应 用 时

在该

单 宁酶试 验 中
级种子培养物

,

固体培

工 艺都 立 足 于 深 层 发 酵
,

养 基 的组 成 如 下
取大米


基础上

,

但是

近 年 来 固 态 发 酵
,


了 愈来



使果 汁 澄 清



飞 均分为
角瓶 中 水中
米 的
,

,



,

分装在
,

已经得
,



‘ 。 刀

再取

溶解 在
浸泡大

愈 多 的关 注 物
,

因为它可 以 利用廉价


本 研 究 工 作 的 主 要 目标 就 是 要

量取此
,

溶液

的 农 副产 品 加 工 业 的 副 产 物 作 为 底
没有游离液相

与深 层 发酵


— 果 渣 作 为 主 要 营养 源 原 料 物
,

开 发 利 用 一 种 新 的底 物

滇橄榄

加人 飞 滇 橄 榄 果 渣 到 剩 余
,

借助


溶液 中

混 合均 匀
,

,

常压 蒸 煮
,

相比

,

技 术 目标 产 物 的
无泡沫产


黑 曲霉

哪洲
,

括阳

菌株 的

后 晾至 室温

接 种 生 长 培 养好 的
,

产率高





产物 易 于 回 收

技术途 径



生 产含有单宁酶

黑 曲霉 斜 面 抱 子 悬 液
于 培 养箱 中 于


混 合均 匀




较小的反 应 体积


易于控制污
,

果 胶 酶及 蛋 白酶类 活 性 的 酶 曲制
此前
,

℃ 培养

日备用



,

已 经 广 泛 用 于 生 产众 多 产品

未 见 有 将 滇橄 榄 果 渣 用


级 扩 大 固 体发 酵 培 养

取大

包 括 高 价 值 酶 的生 产 过去 进展
,

于 此 类 酶 的生 产 报 道

滇橄 榄 果 渣

米 纯
加入

,

加人

溶液 自来 水
,

年来
,

,

随 着 生 物 技术 的 的工

是 收 获 滇橄 榄 鲜 果 后 经 物 理 榨 汁后 的残 留物

,

溶解 于
用 纱布包裹
至室温
, ,

浸泡
,


,

,

酶类 已 经 在许 多 工 业 加 工 过

以 及 该 果 酒 酿 造 中凝 结

,

滇橄榄果 渣 常压 蒸 煮
,

混 合均 匀

,

程 中得 以 采 用

其 中大 约
,


沉 淀析 出 的 固形 物

主要 包 括 果





业 用 酶都是水解 酶类 酶 已在制浆和纸业

例如 木 聚糖



种 籽和果茎



解开纱布
,

将物料平摊 在簸
接人
,

食 品和 动 物饲

箕中
以上

,



接种量


种子 培养物
,

于 培 养 室 保 持湿 度

培养温 度
, ,

连 续培养数 日

在此 期 间

要 在适 当的时 间间隔翻动

材 料 与方 法
材料
所 有 的化 学 药 品都是 试 剂 级
,

菌种
黑 曲霉


盘 中培 养 物
“ 移’

并 定 时取 样 观 察 分析


,

括阳

菌种 为
,

实时收获 此 酶 曲产 品
水 解膝 类
白醉

本 实 验 室 从 五 倍 子 单 宁加 工 厂 附 近 土 壤

单 宁踌



果胶睁







样 品 中富集

分离




筛 选 获得

具 有较

的 活 力检脸



橄榄 鲜 果 都 采集 自川 滇 金 沙 江 干 热
,

高单 宁酶 活性

用 于 本实 验 研 究 的 黑 曲

借 助 本 实 验 室 已 建 立 的 酶 活性 测 定
法 气 检 验 固 体 发 酵 滇 橄 榄 果 渣 培养物 的

河谷流域

果 渣 取 自机 械 榨 汁 后 的 固 形

霉 菌株事 先 经 用 橄 榄 浓缩 汁 作 为 培 养 基
组 分 进 行定 向 驯 化培 养 选 择 而 得 ’



约 占总 重 量 的

酶 曲 的单 宁酶



果胶酶

收稿 日期





作 者 简介
,

杨顺楷



,

研究 员
,

,

一 直 在 中 国 科 学 院 成 都 生 物 研 究 所 应 用 与 环 境 微 生 物 中心 生 物 转 化 实 验 室 从 事 苗 体 和


非 苗体化 合物 微 生 物 转化及 酶 法 加 工 的研 究 开 发 工 作 论文 余篇 培 养硕 士 研 究 生 多名

已 有 多项 生 物 转 化 技 术 成 果 应 用 于 我 国 药 物 及 食 品 工 业 生 产 部 门


,

发表
,

博士研 究 生



年 起 享 受 国务 院 政 府 特 殊 津贴




生 现 任 《 物 加 工 过 程 》编 委



国 化 工 学会 生 物 化 工 专 业 委 员会 和 中 国 微 生 物 学 会 酶 工 程 专 业 委 员会 委 员

应用科技





, 日

第十 六 卷





和蛋 白酶

察 了单 宁酶
情况
,



果 胶 酶 和 蛋 白酶 的 产 生

代工 业 生 物技术 时期 发酵罐 已经 从
,

活力

习。

特别是对

种 酶 的产 生 与培养
,

发展 到


的 容量

,

继续采用
,

游 曲应 用方 法
黑 曲霉 固 体 粗 酶 制 剂 的 制 备

基 中还 原 糖 的浓 度 之 间 的关 系进 行 考 察


工艺 已经 显现 出一 些缺点

如一 能耗

在发酵 的初期
,

当 培 养 基 中有 足

次性投资巨 大

淡 水 消耗 量 大




将发 酵成熟 的 固 体 曲在 粉碎
,

℃下 烘 干


够糖类存在 时
性 时
,

测 得 了最 高的酶促活





废液排放量 大


工 业 废水 污 染 环 境

曲粉 即 为黑 曲霉 固体粗 酶制 剂


与此相反

,

当还 原 糖 被 几 乎 耗 尽


等问题
造的

因此

,

发 端 于 我 国 食 品酒 类 酿
,

黑 曲 霉 液 体 粗 酶 制 剂 在 改善

则 酶 的 产 生 被 彻 底抑制
在我 们 的
最 大 酶 活性 在 发 酵
,

工 艺 制 曲再 度 引起 了人 们 的重

滇橄 榄 汁

中的应用 小 试 待处 理
,

单 宁酶 固体 发酵 试 验
后达到
,



,

特别 是 结 合本 课 题 的研 发 如 目标产物 产率高
、 、




三 角 瓶 中装 人



,




术 制 造 水 解 酶 类 显 现 诸 多技术 经 济 学 优 点
,

的鲜滇橄榄果 汁

,

分 别 加 人 黑 曲霉 液


稳 定持 续 较 长 时 间

酶 活性 衰减 较 慢

产物易 于 回 收
,

体粗 酶 制 剂
理 时 旬分 别 为 处理温度

,

每个 浓 度 处


醉 曲 培 养及 其 初 步应 用 滇橄榄 果 渣 作 为单 宁酶
剂是可 行 的
渣 大米

,

耗水量小
主要 问题

节能



无 大 体 积 废水 处 理 等





,

设 备 一 次 性 投 资较 省

特 别适 合


处 理 完 毕后 做



的 原 料 用 于 生 产 黑 曲霉 单 宁 酶 酶 曲 制
最 适 添加量 为滇橄榄果 添加

于 中小 型 生 物化 工 企 业 的 发 展

本工艺




,

考察单 宁酶水 解 产 物没 食 子 酸积

,

解 决 了 长 期存 在 的 滇 橄 榄 果 汁 澄 清





累 浓 度 的变 化

并 观 察外 观 澄 清度 的


去沉淀



等难 题



,

符 合绿 色 环 保



变化



将 同一 处 理 浓 度
, ,

不 同时 间 的 处


有 助 于 黑 曲霉 在

,

中单 宁 酶 的 产
左右


可 持 续 发 展 的循 环 经 济 理 念

理 样 品 混 合后 过 滤

测 定 总糖

总酸



并 且 培 养 过 程 中曲房 的温 度 和 湿
℃和

应 用 本 实验 室 从 天 然 源 采样 种
,

经由

固形 物 重 量

并计 量 酶法处 理 组 的过


度保持在

此酶


富集培 养技术 定 向分 离 选 育 的 黑 曲霉 菌
初 步 建 立 了 以 滇橄 榄 果 渣 为 生 长 培
固态发

滤时 间 及 悬 浮 物 减 小 的 情 况

曲最 佳 收 获 时 间 一 般 在 曲霉 的 滇 橄 榄 果 渣



本黑
该方

结 果 与讨 论
醉 活 形 成 的 时 间过 程 考察 在我们的
训 口

生 产水解 酶初
,

养 主 要 培养 基 原 料 组 分 的定 向 驯 化 固 体
发 酵 生 产水 解 酶 类 的技 术 途 径

试结果 表 明其具 有 明显 的优点 重点观
口 钾翻


法 制 成 的 单 宁 酶 酶 曲可 直 接 用 于 规 模
开 发 滇橄 榄 果 的酒 业


酵制备 的 粗 酶 制 剂 单 宁酶
、 、

酶曲

具 有较 高 的

的实验 中
一‘

果 汁生 产 中


,

果 胶 酶 和 蛋 白酶 水 解 生 物 大
、 、

以解决 滇橄榄果 汁



果酒的





中 分 子 单 宁 酸 果 胶 及 蛋 白质 为 小

口 尹



,





出性

沉淀



难题



分 子 没 食 子 酸 果 胶 降解 物 小 分 子 肤


层 培养 开 始
即发 端于 此
,

的 比较评 估
例 如青 霉素 制 造 工 艺
开创 了抗 生 素药物 的
,

及 氨基 酸等 的 生 物 催 化 能 力

,

这对开

发 滇橄榄 的酶 法 加 工 新 工 艺 植 物 资 源 的深 度 开 发





促进 野生

传统 的工 业 发 酵 都是 从 液 体 深
,

发 展 生 物 催化 及

生 物 加 工 的 第 三 代 工 业 生 物技术 具 有 重 要 意 义问

新纪元



但是 伴 随着工 业 生 物技
,

术 及 其 工 程 体 系 的发 展
人 当代氨基 酸


特别是 进
致谢 本 课 题 得 到 攀枝 花 市


有 机 酸 酶 制 剂等 大
即现

中国

宗 生 物化 工 产 品 的生 产 时 代

科 学 院 科 技 成 果 孵 化 资金 的 支 持



参 考 文献
〔〕
,
,

,

的 研 究 〔 〕天 然 产 物 研 究与 开 发

,

,

增刊



脚 笋
, ,



郭 〔 〕 普宏 单 宁酶 酶 法 生 产 没 食 子 酸 及 其 丙 醋 的 研 究 〔 〕 沈 阳


,



中 国科 学 院 沈 阳 生 态所
, ,

,

杨 〔 〕 亚 力 杨 维 力 刘 成 君 等 利 用 黑 曲 霉单 宁酶 酶 法 制 取 没 食
,



陈洪章 丁 文 勇
, ,

生 物 乙 醇的研发 态势 〔 〕


工 业 生物技

子 酸 的 研 究【 〕 天 然 产 物 研 究与 开 发 杨 〔 〕 顺楷 杨亚 力
,

,

,



术 发展 报 告 〔 〕 北 京 科 学 出版 社
杨 〔 〕 顺 楷 江 跃 林 叶 洪敏 等 黑 曲 霉
,
,

酶 法 转 化 五 倍 子 单 宁酸 生 产 没 食 子 酸 〔 〕 精
, ,

胡 已咭 乙 “。

在 滇橄 榄


细 与 专 用 化 学品
,



果 渣 固 体 培 养 中生 产 水 解 酶 初 试 〔 〕第二 届 全 国 化 学 工 程 与
生 物 化 工 年会论 文 摘要 集 上
,

徐 〔 〕 福 建 陈 洪 章 李佐 虎 固 态发 酵研 究 进 展 〔 〕 生 物 工 程 研 究
,

〔 〕北京

,

进展

,

,



郭 〔 〕 鲁 宏 杨 亚 力 黑 曲 霉单 宁酶 产 生 菌 的 筛选 及 处 理 滇橄 榄 汁


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